Uncovering the brain's biggest secret - Melanie E. Peffer

Tradutor: Maurício Kakuei Tanaka Revisor: Elena Crescia

In the late 1860s, scientists believed they were on the verge

No final da década de 1860, os cientistas acreditavam

que estavam prestes a descobrir o maior segredo do cérebro.

of uncovering the brain’s biggest secret.

They already knew the brain controlled the body through electrical impulses.

Eles já sabiam que o cérebro controlava o corpo por meio de impulsos elétricos.

The question was, how did these signals travel through the body

A questão era: como esses sinais viajavam pelo corpo

without changing or degrading?

sem alteração ou distorção?

It seemed that perfectly transmitting these impulses

Parecia que a transmissão perfeita desses impulsos

would require them to travel uninterrupted along some kind of tissue.

exigia que eles viajassem ininterruptamente

por algum tipo de tecido.

This idea, called reticular theory,

Essa ideia, chamada de teoria reticular,

imagined the nervous system as a massive web of tissue

concebia o sistema nervoso como uma enorme teia de tecido

that physically connected every nerve cell in the body.

que conectava fisicamente todas as células nervosas do corpo.

Reticular theory captivated the field with its elegant simplicity.

A teoria reticular cativou a área com sua simplicidade refinada.

But soon, a young artist would cut through this conjecture,

Mas logo um jovem artista refutaria essa hipótese

and sketch a bold new vision of how our brains work.

e esboçaria uma nova visão ousada de como o cérebro funciona.

60 years before reticular theory was born,

Sessenta anos antes da concepção da teoria reticular,

developments in microscope technology

avanços na tecnologia do microscópio

revealed cells to be the building blocks of organic tissue.

revelaram que as células eram os componentes do tecido orgânico.

This finding was revolutionary,

Essa descoberta foi revolucionária,

but early microscopes struggled to provide additional details.

mas os primeiros microscópios lutaram para fornecer detalhes adicionais.

The technology was especially challenging for researchers studying the brain.

A tecnologia era particularmente desafiadora

para pesquisadores que estudavam o cérebro.

Soft nervous tissue was delicate and difficult to work with.

O tecido nervoso mole era delicado, sendo difícil trabalhar com ele.

And even when researchers were able to get it under the microscope,

Mesmo quando pesquisadores conseguiam examiná-lo ao microscópio,

the tissue was so densely packed it was impossible to see much.

o tecido estava tão compactado que era impossível ver muita coisa.

To improve their view,

Para melhorar a visão,

scientists began experimenting with special staining techniques

cientistas começaram a experimentar técnicas especiais de coloração

designed to provide clarity through contrast.

projetadas para proporcionar clareza por meio do contraste.

The most effective came courtesy of Camillo Golgi in 1873.

A técnica mais eficaz veio por cortesia de Camillo Golgi em 1873.

First, Golgi hardened the brain tissue with potassium bichromate

Primeiro, Golgi endurecia o tecido cerebral com dicromato de potássio

to prevent cells from deforming during handling.

para evitar que as células se deformassem durante o manuseio.

Then he doused the tissue in silver nitrate,

Em seguida, mergulhava o tecido em nitrato de prata,

which visibly accumulated in nerve cells.

que se acumulava visivelmente nas células nervosas.

Known as the “black reaction,”

Conhecido como a “reação negra”,

Golgi’s Method finally allowed researchers to see the entire cell body

o método de Golgi finalmente permitia aos pesquisadores ver todo o corpo celular

of what would later be named the neuron.

do que, mais tarde, seria chamado de neurônio.

The stain even highlighted the fibrous branches

A mancha até destacava os ramos fibrosos

that shot off from the cell in different directions.

que se estendiam da célula em direções diferentes.

Images of these branches became hazy at the ends,

As imagens desses ramos ficavam turvas nas extremidades,

making it difficult to determine exactly how they fit into the larger network.

o que dificultava determinar exatamente como eles se encaixavam na rede maior.

But Golgi concluded that these branches connected,

Mas Golgi concluiu que esses ramos se conectavam,

forming a web of tissue comprising the entire nervous system.

formando uma teia de tecido que abrangia todo o sistema nervoso.

14 years later, a young scientist and aspiring artist

Quatorze anos depois,

um jovem cientista e aspirante a artista chamado Santiago Ramón y Cajal

named Santiago Ramón y Cajal began to build on Golgi’s work.

começou a se basear no trabalho de Golgi.

While writing a book about microscopic imaging,

Enquanto escrevia um livro sobre imagens microscópicas,

he came across a picture of a cell treated with Golgi’s stain.

ele se deparou com a imagem de uma célula tratada com a mancha de Golgi.

Cajal was in awe of its exquisite detail— both as a scientist and an artist.

Cajal ficou maravilhado com os detalhes requintados dela,

tanto como cientista quanto como artista.

He soon set out to improve Golgi’s stain even further

Logo começou a melhorar ainda mais a mancha de Golgi

and create more detailed references for his artwork.

e a criar referências mais detalhadas para sua obra de arte.

By staining the tissue twice in a specific time frame,

Ao manchar o tecido duas vezes em um período de tempo específico,

Cajal found he could stain a greater number of neurons with better resolution.

Cajal descobriu que poderia manchar um número maior de neurônios

com melhor resolução.

And what these new slides revealed would upend reticular theory—

O que esses novos slides revelaram derrubaria a teoria reticular.

the branches reaching out from each nerve cell

Os ramos que saíam de cada célula nervosa

were not physically connected to any other tissue.

não estavam fisicamente conectados a nenhum outro tecido.

So how were these individual cells transmitting electrical signals?

Então, como essas células individuais transmitiam sinais elétricos?

By studying and sketching them countless times,

Ao estudá-los e esboçá-los inúmeras vezes,

Cajal developed a bold, new hypothesis.

Cajal desenvolveu uma nova hipótese ousada.

Instead of electrical signals traveling uninterrupted across a network of fibers,

Em vez de sinais elétricos que viajavam ininterruptamente por uma rede de fibras,

he proposed that signals were somehow jumping from cell to cell

ele propôs que os sinais, de alguma forma, saltavam de uma célula para outra

in a linear chain of activation.

em uma cadeia linear de ativação.

The idea that electrical signals could travel this way was completely unheard of

A ideia de que os sinais elétricos pudessem viajar desse modo

era completamente desconhecida

when Cajal proposed it in 1889.

quando Cajal a propôs em 1889.

However his massive collection of drawings supported his hypothesis from every angle.

No entanto, sua enorme coleção de desenhos apoiou sua hipótese de todos os ângulos.

And in the mid-1900s, electron microscopy further supported this idea

Em meados de 1900,

a microscopia eletrônica apoiou ainda mais essa ideia,

by revealing a membrane around each nerve cell

revelando uma membrana ao redor de cada célula nervosa,

keeping it separate from its neighbors.

mantendo-a separada de suas vizinhas.

This formed the basis of the “neuron doctrine,”

Isso formou a base da “doutrina neuronal”,

which proposed the brain’s tissue was made up of many discrete cells,

que propunha que o tecido cerebral era composto de muitas células discretas,

instead of one connected tissue.

em vez de um tecido conectado.

The neuron doctrine laid the foundation for modern neuroscience,

A doutrina neuronal lançou as bases para a neurociência moderna

and allowed later researchers to discover that electrical impulses

e permitiu que pesquisadores mais recentes descobrissem que impulsos elétricos

are constantly converted between chemical and electrical signals

são constantemente convertidos entre sinais elétricos e químicos

as they travel from neuron to neuron.

à medida que viajam de neurônio a neurônio.

Both Golgi and Cajal received the Nobel Prize

Golgi e Cajal receberam o Prêmio Nobel

for their separate, but shared discoveries,

por suas descobertas separadas, mas compartilhadas,

and researchers still apply their theories and methods today.

e os pesquisadores ainda hoje aplicam as teorias e os métodos deles.

In this way, their legacies remain connected as discrete elements

Dessa forma, seus legados permanecem conectados como elementos discretos

in a vast network of knowledge.

em uma vasta rede de conhecimento.